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工业和科技的迅速发展,要求材料从单一的结构材料或功能材料向结构-功能一体化发展。火箭和卫星失效分析统计表明,约2/3的故障和振动、噪声有关,因此要求材料在轻质、高强、高模量的同时具有高的阻尼性能。单一结构材料或功能材料无法同时满足要求。金属基复合材料通过第二相的加入改变了材料的微观结构,能够提高复合材料的一些特殊性能如阻尼性能等。本文主要探索一种能够在保证机械性能的同时,具有高阻尼的新型复合材料,将在航空航天、汽车制造、先进武器系统等领域具有广阔的应用前景。本文采用ZL102合金作为基体,分别以空心微珠颗粒和多孔氧化铝颗粒作为第二相。采用压力浸渗制备了50vol.%空心微珠/ZL102、多孔氧化铝/ZL102复合材料。研究了复合材料的显微组织、力学性能和阻尼性能。复合材料显微组织表明:通过压力浸渗法制备的两种复合材料中,第二相空心微珠颗粒和多孔氧化铝颗粒都均匀分布在基体合金中。空心微珠的孔结构为微米级闭孔结构,多孔氧化铝的孔结构为开孔结构。力学性能测试表明:空心微珠/ZL102、多孔氧化铝/ZL102复合材料的强度、模量相比基体合金都有所下降。第二相颗粒的孔径越小,复合材料的强度、模量下降越少。复合材料的比强度也有所下降、而比模量与基体保持在同一水平。断口形貌表明空心微珠/ZL102复合材料的断裂机理为:复合材料在界面结合较弱的地方首先发生微滑移,进而在界面结合较强处产生应力集中。复合材料的界面处存在的大量的位错以及空心微珠壁中存在的微孔在应力集中的作用下形成裂纹导致复合材料的断裂。而多孔氧化铝/ZL102复合材料的断裂机理为:形状不规则的多孔氧化铝颗粒尖角处易产生应力集中,在基体与颗粒的界面处萌生裂纹,进而形成由撕裂棱组成的准解理断口。阻尼性能研究表明,空心微珠/ZL102、多孔氧化铝/ZL102复合材料的阻尼性能都高于基体合金,其中室温下多孔氧化铝/ZL102复合材料的低频阻尼性能为6-7×10-3,空心微珠/ZL102的阻尼性能为4-5×10-3。分别为基体合金的约3倍和2倍。相同体积分数时,空心微珠/ZL102复合材料的阻尼性能随着空心微珠颗粒粒径的减小而提高。复合材料阻尼性能提高的主要原因是由第二相引入的孔洞效应、界面阻尼以及由热错配引起的位错阻尼。